[發明專利]一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法

有效

• 申請號: 201810901441.7
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109098753B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李文平;陳維池;楊志;王啟慶;范開放
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;G01F23/04;G01C7/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 侯永帥;龐許倩

本發明涉及一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，屬于煤炭開采保護領域，用以解決目前無法準確判斷采煤區上覆潛水層漏失致災程度的問題。本發明包括以下步驟：S1.在煤礦工作面布置監測點并埋設遙測水位計進行水位監測；S2.監測地面高程，計算地面沉降量并收集進尺資料；S3.由監測資料作進尺距監測點距離—地面沉降量—水位變化關系曲線；S4.將所作曲線與潛水未漏失圖、微漏失圖和大量漏失圖比較并劃分漏失程度；S5.進一步將研究區劃分為環境災變區或友好區。本發明劃分方法簡單實用，從生態保護的角度，針對性的對西北煤田淺層水資源漏失及環境災變作出判斷，為礦區開采方式地選擇提供了依據，對西北煤田開采過程中生態環境保護具有重要意義。

技術領域

本發明涉及生態保護技術領域，尤其涉及一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法。

背景技術

由于我國東部地區煤炭資源在逐漸枯竭，煤炭生產戰略西移會不斷加快，所以西部煤炭開采量會逐年攀升，預計未來西部地區煤炭產量將占全國煤炭總產量的70％以上。陜北煤炭資源儲量極大，而且煤質好，開采前景廣闊。同時陜北屬于干旱－半干旱地區，水資源量總體嚴重不足，生態地質環境脆弱，給區域經濟和社會發展帶來嚴重制約和影響。陜北煤田毛烏素沙漠灘地大面積分布的上更新統薩拉烏蘇組砂層潛水是維系生態植被的重要水源，但十多年來的采煤造成該地區潛水水資源大范圍破壞、溝谷斷流，泉水及湖泊水量減少甚至干涸，造成工農業用水困難，地表干旱、植被枯萎和荒漠化加劇等環境保護問題，因此薩拉烏蘇組砂層潛水成為目前陜北干旱－半干旱地區生態環境保護的重要研究課題。

近些年來，國內地質界針對西部侏羅紀煤田保水采煤問題開展了大量研究工作，探討了保水采煤的對策和方法，提出了保水采煤的核心是生態水位保護的新觀點。關于如何處理好煤炭開采與地下水的協調關系，采取更合理的采煤方法和工程措施來實現保水采煤，即關于保水程度及保水采煤的途徑等問題還需要進一步研究。利用遙測水位計監測水位并結合地面沉降量變化規律可以清楚判斷淺層地下水位下降是側向補給還是垂向滲漏導致，從而對潛水漏失程度及生態植被影響程度進行劃分，為礦區規劃及開采方式選擇等工作提供了基礎依據，對實現干旱-半干旱區生態環境保護開采具有重要意義。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，用以解決無法準確判斷采煤區上覆潛水層漏失程度及致災情況的問題；同時根據潛水層漏失及致災劃分程度制定相應的保水開采方案，從而將開采造成的生態環境破壞程度降到最低。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種淺埋煤層開采潛水漏失致災程度的劃分方法，包括以下步驟：

S1.收集礦區將要開采煤層工作面的平面位置圖，布置監測點并埋設遙測水位計進行水位監測；

S2.根據步驟S1布設的監測點，在工作面開采期間進行監測點地面高程監測，計算地面沉降量并收集工作面進尺資料；

S3.根據步驟S2獲取的工作面進尺、地面沉降量及步驟1獲取的水位監測資料制作進尺距監測點距離—地面沉降量—水位變化關系曲線；

S4.將所述曲線與潛水未漏失圖、潛水微漏失圖和潛水大量漏失圖進行比較；將開采煤層工作面劃分為潛水未漏失區、潛水微漏失區或潛水大量漏失區。

進一步地，所述步驟S1中，工作面監測點的布置位置位于工作面中央，所使用遙測水位計滿足《水位測量儀器第六部分：遙測水位計》(GB/T11828.6-2008)要求，水位計探頭埋深位于開采過程監測水位以下，水位計安裝完成后即進行水位監測。

進一步地，所述步驟S2中，當進尺距監測點距離為L時開始監測點地面沉降觀測，結束時間為監測數據趨于穩定，即連續5天監測地面沉降量累計小于0.01m。其中，L計算公式如下：